果渣发酵饲料的应用现状和研究进展

田航飞，孙汝江，张 豪，崔 贤，杨同荣，丛 磊*

（1.中国农业大学 烟台研究院，山东 烟台 264032；2.威海市文登区农业农村事务服务中心，山东 威海 264400）

我国饲料资源日益紧张，人畜争粮问题严重，开发一类非常规饲料资源显得尤为重要。我国是全球水果的主产国之一，2020年水果总产量达28692万 t［1］。果渣是水果经过榨汁、生产罐头等过程得到的副产品，主要成分有果浆、果核、果皮等，由于水果的生产加工方式是季节性加工，果渣大量集中产出，是一类丰富的可开发利用的废弃资源。

近年来，开发果渣饲料的方式增多，既可以缓解果渣填埋造成的环境污染，也可以为畜禽饲养提供其他来源。利用果渣生产饲料主要有3种方式：即简单处理（鲜果渣或果渣干粉）、鲜渣青贮以及利用微生物发酵技术生产菌体蛋白饲料［2-9］。采用发酵果渣饲喂家畜既可减少果渣资源的浪费，又可以为畜禽养殖提供非常规的绿色饲料资源。适当添加发酵果渣于畜禽日粮中可以改善畜禽幼体的肠胃功能，促进其肠胃的消化吸收，还可以增加成年畜禽的采食量和日增重，提高部分产蛋家禽和产奶畜禽的蛋奶品质。近年来有研究表明，在畜禽饮食中加入葡萄渣还可以减少活性氮和甲烷排放［10-12］。本文综合国内外的相关研究，对常见果渣的主要营养成分、果渣饲料化生产的处理方式及其在畜禽饲喂中的具体作用进行了综述，以期为发酵果渣在畜禽生产中的实际应用提供参考。

1 常见果渣中的主要营养成分

目前，我国水果种植面积及产量位列前三的是柑橘、苹果和葡萄［1］，深加工后产生的果渣量大，并且具有较好的适口性，经微生物发酵后，果渣中的蛋白质含量、氨基酸含量和益生菌活性明显提高，抗营养因子含量减少，饲料化利用率提高［2］。此外，也有相关研究将甘蔗和沙棘果作为发酵原料，而以其他水果作为发酵饲料的研究极少。

由表1和表2可知，不同类型果渣在粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙、磷等营养物质以及矿物质元素的含量水平上有一定差异。其中，柑橘渣中粗纤维与其他果渣相比含量较少，说明适口性更好［3-7］；苹果渣中粗灰分和钙的含量较少，而粗纤维含量高，适宜饲喂瘤胃中微生物发酵能力强的反刍家畜，此外，苹果渣含较多苹果多酚，可以有效清除畜禽体内的自由基，预防畜禽衰老过程中的病症［13-16］；葡萄渣中含有较多的磷、钾和铁［6，17-19］，用作饲料时有利于动物骨骼系统的发育；沙棘渣中的粗脂肪和粗蛋白质含量较高，饲用价值高，且硒含量较高，有利于提高畜禽的免疫力［20-24］；甘蔗渣中粗纤维含量最多，粗脂肪及磷的含量少，适口性差，处理复杂，但其有利于缓解畜禽便秘［25-29］。

表1 果渣主要营养成分（干物质基础）

表2 果渣矿物质元素含量（干物质基础）

此外，果渣中的天然单宁可以有效控制其血糖的升高，为鱼类摄入高糖饲料提供可能，能有效缓解饲料蛋白质资源的紧张［30］。果渣中还含有多种维生素、天然色素、不饱和脂肪酸、有机酸以及黄酮类等活性物质，在畜禽的生理调节、免疫、繁殖以及抗氧化等方面都发挥着积极的作用，果渣饲料在畜禽饲养中的应用潜力巨大。

2 果渣饲料化的处理方式

果渣可以经不同处理成为畜牧饲料，包括制备干粉、鲜渣青贮及微生物发酵为菌体蛋白饲料等［2-9，31-33］。

2.1 非发酵处理

新鲜果渣带有果香，可提高适口性，但存放时间短，其蛋白质和氨基酸含量较低，粗纤维含量较高，pH值偏低，但单宁含量又较高，会抑制微生物的生长活动［34］，影响畜禽对营养物质的吸收。因此，可将鲜果渣碱中和后粉碎处理，制成果渣干粉，方便贮存与运输。缺点在于处理成本较高，果渣干粉易霉变，其粗蛋白与真蛋白以及一些微量元素含量偏低（表1），一般仅作为饲料添加剂或者代替麸皮与玉米作为饲料原料［31］。

2.2 发酵处理

2.2.1 青贮发酵 果渣青贮发酵是将晾晒或挤压水分后的鲜果渣压实堆在密闭环境内，在厌氧条件下发酵。优点在于既可以保持果渣良好的适口性，又能改善其营养成分，但要严格规范青贮技术，以免产生有毒有害物质。此外，已有研究表明，在青贮发酵时，植物乳杆菌可在0.12 g/mL NaCl的培养基中生长，耐盐能力强，在发酵液中乳酸相对含量最高，达95.40%，可有效应用于果渣青贮饲料添加剂的制备［32］。

2.2.2 菌体蛋白饲料 利用微生物发酵技术生产菌体蛋白饲料的工艺包括液态深层发酵和固态发酵，我国目前以固态发酵研究为主。固态发酵的优点在于果渣同其他原料与微生物混合发酵后，果酸、果胶质、淀粉等物质被降解为易被畜禽消化吸收的小分子物质和大量菌体蛋白，能有效平衡氨基酸组成，提高益生菌数量，降低纤维素及半纤维素含量，抗营养物质降解，从而提高果渣的营养价值和畜禽的消化吸收率［35-38］。其缺点在于果渣发酵生产蛋白饲料需要选用适宜的多种菌种混配进行接种繁殖，多菌种之间的微观互作复杂且会显著增加生产成本，不利于饲料生产产业化。此外，由于菌种种类和配比、果渣种类和比例、温湿度、发酵时长等各项可变条件存在，以及不同畜禽对饲料营养成分的需求不同，目前尚未明确某一果渣的最优发酵工艺。已有研究在控制不同变量的情况下，给出相对最优解（表3）。

表3 果渣菌体蛋白饲料的相对最优发酵方式

3 发酵果渣在主要畜禽养殖中的应用

发酵饲料在畜禽饲养中应用广泛，适当添加对不同生长阶段的畜禽均有益处，其可以改善畜禽幼体的肠胃功能，降低腹泻等疾病的发病率，提高免疫力和消化吸收能力，还可以增加成年畜禽的采食量和日增重，提升产蛋家禽和产奶畜禽的蛋奶品质。

3.1 发酵果渣在家畜养殖中的应用

3.1.1 发酵果渣在反刍家畜养殖中的应用 反刍家畜瘤胃中微生物发酵能力强，能够消化粗纤维含量较高的发酵果渣饲料，因此，发酵果渣在牛羊等反刍家畜中研究应用较为广泛，适口性良好。

从发酵果渣饲喂羔羊和犊牛的研究［39-41］中发现，在麦秆混合饲料中添加30%的青贮柑橘渣饲喂羔羊，会提高羊肉的系水力，使羔羊肌肉构象更加优良；添加8%的风干发酵苹果渣至羔羊日粮，可提高其屠宰率和净肉率；添加5%的发酵苹果渣于犊牛日粮，有益于犊牛的消化吸收，提高其日增重。已有研究表明幼年反刍畜禽可很好地适应发酵饲料的添加，研究者可以继续尝试添加发酵葡萄渣等饲喂羔羊及犊牛，也可考虑适当提高发酵苹果渣的添加比例。

对于育肥阶段的牛羊而言，发酵果渣的添加能明显提高肉羊及育肥牛的日增重和消化率，固态发酵啤酒糟和葡萄渣复合蛋白饲料可以100%代替基础日粮饲喂肉羊及肉牛［42］。Muhammad等［43］研究表明，最高可添加12%酵母发酵柑橘果肉于公牛日粮中，对牛瘤胃消化动力和营养素消化率没有任何不良影响。陈伯祥等［44］研究表明，在精粮中添加15%发酵苹果渣可提高肉羊血清中胰岛素与生长素的含量，促进肉羊生长发育。其他发酵饲料，如青贮甘蔗尾等，对生长水牛的能量代谢、养分消化以及血液生化指标均无不良影响，与青贮玉米秸秆组合饲喂可有效提高生长水牛的生长性能［45］。Rodríguez-Muela等［46］研究表明，在育肥羊的日粮中添加10.91%的发酵苹果渣可提高动物血浆的抗氧化活性，并刺激其乳头的生长。此外，由于果渣的低能量（木质素水平）和高浓缩单宁水平，发酵葡萄果渣饲喂公牛的每日 CH4输出量降低14%（P=0.01）［12］；由于含有多酚化合物，饲喂葡萄渣（GP）可以通过限制尿氮排泄和活性氮排放的方式改变牛的氮（N）利用率［11］。

对于泌乳牛羊而言，在日粮中添加青贮苹果渣代替50%的玉米青贮料饲喂奶山羊，在不影响其身体机能的情况下，可以明显提高其采食量和产奶量，降低饲料成本［47］。Andrea等［48］研究表明，日粮中添加干葡萄皮渣会提高牛奶和奶酪的营养参数，增加亚油酸、反异油酸、瘤胃酸和总n-6脂肪酸等的浓度，由于发酵葡萄渣中存在成分变化，部分研究者认为在日粮中添加发酵果渣尽管可有效减少饲养成本，但并不能使泌乳品质提升［49］。

综上可知，自幼年起，在反刍家畜日粮中添加5%～30%的发酵果渣可提高其消化吸收能力和日增重，改善体尺指标。添加发酵果渣饲喂泌乳牛羊，可有效降低饲料成本。

3.1.2 发酵果渣在猪养殖中的应用 在饲喂不同生长发育阶段的猪时，均可添加发酵果渣于日粮，但由于仔猪肠胃发育不完善，添加量一般控制在5%左右，在饲喂生长猪和育肥猪时，可将添加量逐渐调整至10%～30%。

在仔猪生长时期，可以添加发酵果渣作为部分饲粮。王国军等［50-51］研究发现，在断奶仔猪日粮中添加6%的益生菌发酵苹果渣可有效促进机体对饲料中粗蛋白和粗脂肪的利用，仔猪血清中Ig A、IL-4、和IL-6的含量增高，肠道大肠杆菌的数量下降，芽孢杆菌和乳酸杆菌的含量上升，还可以有效缓解断奶应激引起的综合症；Kafantaris等［52］研究发现，青贮葡萄皮渣添加到仔猪（仅用母乳喂养20 d）的饲料中，仔猪肠膜损伤减少，在仔猪出生的第35天和第50天，其粪便肠杆菌科的数量显著减少，且部分测试猪组织中GSH、H2O2的分解活性均显著增加，有利于防止氧化应激对脂质和蛋白质的损害。

对于育肥猪和生长猪而言，适量发酵果渣添加饲喂几乎无不良影响，且略有促进作用。赵子惠等［53］研究表明，当发酵苹果渣添加量为10%时，育肥猪平均日增重达到727.17 g/d，血清中T4和Ig G水平极显著增高，育肥猪的免疫力提高；Chandran等［54］研究发现，在猪日粮中添加固态发酵苹果渣，试验猪摄入食物转化效率提高一倍。Verónica等［55］研究表明，在猪日粮中加入青贮柑橘果肉不会影响猪的养分消化率和胴体产量，还会减少其粪便中的乳酸杆菌数量。

综上说明，在猪日粮中添加适量发酵果渣可以明显改善其肠道环境，避免仔猪断奶应激引发病症，提高其免疫力和消化吸收能力。

3.2 发酵果渣在家禽养殖中的应用

已有研究发现，采用发酵果渣饲喂幼雏未见显著优势，饲喂成年家禽可以显著提高其屠宰性能和生产性能。

对于肉鸭、肉鸡、肉鹅而言，廖云琼等［56］研究表明，采用4%和6%的发酵苹果渣饲喂樱桃谷肉鸭，均可促进其生长发育，提早更换羽毛，但影响不显著；隋丽等［57］研究表明，在饲粮中添加6%～8%的发酵葡萄籽粕可以提高12周龄鹅的平均日增重，改善其屠宰性能，也提高了五龙鹅对CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF的利用率；Nardoia等［58］研究表明，在维持鸡肉的氧化稳定性方面，饲粮中按60 g/kg的剂量添加葡萄皮与补充维生素E一样有效。

对于蛋鸡而言，王艳华等［24］研究表明，在蛋鸡日粮中添加4%的发酵沙棘果渣时，日产蛋率最高，蛋黄色泽提高，破损软蛋率下降；廖天江［59］研究表明，在饲养日粮中添加不同比例发酵沙棘籽渣饲养36羽270日龄蛋鸡六周后，蛋鸡产蛋率和饲料转化率均有所提高。

综上表明，可从幼雏一周龄开始添加5%左右的发酵果渣进行饲喂，可以有效提高其生长发育性能和产蛋品质。

4 果渣发酵饲料的生产问题

不同方法进行的发酵果渣加工处理研究以及饲喂研究多处于试验阶段，实际大规模生产应用较少，难点在于：第一，果渣品质不同。果渣营养成分差异性显著，不同生长环境和栽培管理措施下，同一种水果的营养成分不相同，难以制定统一的规范化发酵生产标准；第二，最佳发酵工艺难以明确。发酵饲料产品的稳定性不高，多菌种混合发酵的流程不同，发酵果渣饲料的营养特性也不相同，发酵工艺仍在摸索阶段；第三，相关机理不明确。采用不同菌种发酵不同果渣饲料，用在饲喂不同畜禽的机理研究未明确，很难根据畜禽生长发育情况明确发酵果渣的使用种类和比例。

5 结语

发酵果渣适合饲喂大多数畜禽，具体饲喂比例需要根据果渣类型、畜禽种类、畜禽生长阶段来决定。一般日粮中适当添加添加5%～10%的发酵果渣，对牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅等常见畜禽的生长发育均有良好的影响，实际应用中可采取分阶段、逐渐递增的方式添加发酵果渣，以保证畜禽品质，最大程度降低饲养成本。此外，发酵果渣生产和实际应用中还存在很多不确定性，后续研究重点应放在规范果渣发酵饲料的果渣处理标准、发酵工艺和工厂化生产流程上，尝试在大规模养殖场系统性饲喂畜禽发酵果渣，在大样本下明确发酵果渣的显著优势。